用于生产丙烯酸的催化剂及其应用制造技术

技术编号:23965825 阅读:17 留言:0更新日期:2020-04-29 05:59
本发明专利技术涉及用于生产丙烯酸的催化剂及其应用,技术方案是:用于生产丙烯酸的催化剂,包括载体和负载于载体上的活性组分,所述活性组分通式表示为:VMo

Catalysts for acrylic acid production and their applications

【技术实现步骤摘要】
用于生产丙烯酸的催化剂及其应用
本专利技术涉及用于生产丙烯酸的催化剂其制备方法以及在丙烯醛氧化制丙烯酸中的应用。
技术介绍
丙烯酸是重要的有机化工原料,主要用来制造丙烯酸酯类等多功能高分子材料,广泛应用于造纸、皮革、涂料、纺织、塑料、橡胶、油品添加剂及石油开采等领域。近年来,丙烯酸的市场需求在世界范围内不断增加,丙烯酸的生产也一直是研究的热点。而丙烯醛是最简单的不饱和醛,也是一种重要的化工合成中间体,广泛用于甲基吡啶、吡啶、戊二醛和丙烯酸等重要化工产品的合成,因而通过丙烯醛生产丙烯酸成了大势所趋。目前通过丙烯醛氧化法合成丙烯酸已在工业上大规模使用。丙烯醛氧化法合成丙烯酸所用的催化剂一般为Mo-V系列的氧化物,该催化剂基本元素为Mo、V,并添加了其他用于改善催化剂性能的元素,比如Nb、Sn、Cr、W、Fe、Co、Ni、Sb等。USPat7220698B2介绍了把一种微量的催化剂毒物引入到催化剂制备过程中,抑制催化剂的热降解,提供催化剂的稳定性。USPat7456129B2介绍了在催化剂载体制备中改变酸含量、控制酸强度,改善了催化剂性能。CN1697701、CN1210511提出了一种复合氧化物催化剂的制备方法,是将各元素组分混合液(含Fe、Co、Mo、V、Bi、Ni等)共沉淀,干燥成粉末,再通过压片、挤出成型,最后焙烧得到复合氧化物催化剂。通过以上几种方法可以成功制备丙烯酸催化剂,并改善催化剂性能,但催化剂机械强度差,催化活性比较低,因而实际应用会受到限制。催化剂载体能使催化剂具有合适的形状、尺寸和机械强度,因而将催化剂活性组分负载到比表面积大的载体上,可以增加催化剂的机械强度,大大增加活性组分负载量,并使催化剂活性组分之间通过协同作用得到很大程度上的发挥。CN1130172(丙烯酸的制备方法)介绍了一种球型催化剂的制备方法,将载体加入到活性组分混合液中,蒸发干燥,使得活性组分沉积在载体的表面。但现有技术得到的丙烯酸催化剂的催化活性、选择性及收率需要进一步得到提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是现有催化剂丙烯醛转化率低和丙烯酸收率低的问题,提供一种新的用于生产丙烯酸的催化剂,该催化剂具有丙烯醛转化率高和丙烯酸收率高的特点。本专利技术要解决的技术问题之二是上述技术问题之一所述催化剂的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题之三是上述问题之一所述催化剂的应用。为解决上述技术问题之一,本专利技术的技术方案如下:用于生产丙烯酸的催化剂,包括载体和负载于载体上的活性组分,所述活性组分通式表示为:VMoaCobWcXdQeZfOg,其中X为包括选自由Al、Ga、Ge、In、Sn、Sb、TI、Pb、Bi和Po所组成的元素组中的至少一种,Q为包括选自由Sc、Ti、Y、Zr、Hf、Ta、Tc、Re、Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Cd、La和Pr所组成的元素组中的至少一种,Z为选自由Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra所组成的元素组中的至少一种;a为Mo与V的摩尔比,a取值2.0~8.0;b为Co与V的摩尔比,b取值0.1~1.0;c为W与V的摩尔比,c取值0.1~1.0;d为X与V的摩尔比,d取值0.1~1.0;e为Q与V的摩尔比,e取值0.1~1.0;f为Z与V的摩尔比,f取值0.1~1.0;g为满足活性组分中各元素化合价所需的氧原子摩尔数。上述技术方案中,作为优选的技术方案之一,Q优选同时包括Sc与Rh,Sc与Rh在提高丙烯酸收率方面具有协同作用。上述技术方案中,作为优选的技术方案之二,Q优选同时包括Sc与Ir,Sc与Ir在提高丙烯酸收率方面具有协同作用。上述技术方案中,作为优选的技术方案之三,Q优选同时包括Sc与Pr,Sc与Pr在提高丙烯酸收率方面具有协同作用。上述技术方案中,作为更加优选的技术方案之一,Q优选同时包括Sc、Rh和Ir,三者在提高丙烯酸收率方面具有三元组合协同作用。上述技术方案中,作为更加优选的技术方案之二,Q优选同时包括Sc、Rh和Pr,三者在提高丙烯酸收率方面具有三元组合协同作用。上述技术方案中,作为更加优选的技术方案之三,Q优选同时包括Sc、Ir和Pr,三者在提高丙烯酸收率方面具有三元组合协同作用。上述技术方案中,Mo与V的摩尔比例如可以是但不限于2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、7.0等等。上述技术方案中,Co与V的摩尔比例如可以是但不限于0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.70等等。上述技术方案中,W与V的摩尔比例如可以是但不限于0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.70等等。上述技术方案中,Sn与V的摩尔比例如可以是但不限于0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.70等等。上述技术方案中,Na与V的摩尔比例如可以是但不限于0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.70等等。上述技术方案中,Sc与V的摩尔比例如可以是但不限于0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60等等。上述技术方案中,Rh与V的摩尔比例如可以是但不限于0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60等等。上述技术方案中,Ir与V的摩尔比例如可以是但不限于0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60等等。上述技术方案中,Pr与V的摩尔比例如可以是但不限于0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60等等。上述技术方案中,所述活性组分通式更具体的例子可以是但不限于:VMo2.0~8.0Co0.1~1.0W0.1~1.0Sn0.1~1.0Sc0.05~0.50Rh0.05~0.50Na0.1~1.0Og;VMo2.0~8.0Co0.1~1.0W0.1~1.0Sn0.1~1.0Sc0.05~0.50Ir0.05~0.50Na0.1~1.0Og;VMo2.0~8.0Co0.1~1.0W0.1~1.0Sn0.1~1.0Sc0.05~0.50Pr0.05~0.50Na0.1~1.0Og;VMo2.0~8.0Co0.1~1.0W0.1~1.0Sn0.1~1.0Sc0.04~0.40Rh0.03~0.30Ir0.03~0.30Na0.1~1.0Og;VMo2.0~8.0Co0.1~1.0W0.1~1.0Sn0.1~1.0Sc0.04~0.40Rh0.03~0.30Pr0.03~0.30Na0.1~1.0Og;本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.用于生产丙烯酸的催化剂,包括载体和负载于载体上的活性组分,所述活性组分通式表示为:VMo

【技术特征摘要】
1.用于生产丙烯酸的催化剂,包括载体和负载于载体上的活性组分,所述活性组分通式表示为:VMoaCobWcXdQeZfOg,其中X为包括选自由Al、Ga、Ge、In、Sn、Sb、TI、Pb、Bi和Po所组成的元素组中的至少一种,Q为包括选自由Sc、Ti、Y、Zr、Hf、Ta、Tc、Re、Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Cd、La和Pr所组成的元素组中的至少一种,Z为选自由Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra所组成的元素组中的至少一种;a为Mo与V的摩尔比,a取值2.0~8.0;b为Co与V的摩尔比,b取值0.1~1.0;c为W与V的摩尔比,c取值0.1~1.0;d为X与V的摩尔比,d取值0.1~1.0;e为Q与V的摩尔比,e取值0.1~1.0;f为Z与V的摩尔比,f取值0.1~1.0;g为满足活性组分中各元素化合价所需的氧原子摩尔数。


2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征是以重量计,催化剂中活性组分含量为10~80...

【专利技术属性】
技术研发人员:奚美珍王伟华徐文杰杨斌
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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